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通常指向心脏病和阿尔茨海默氏症的遗传标记可能对生育有益
【字体: 大 中 小 】 时间:2023年08月11日 来源:AAAS
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在一项研究中,城市和发达人口中与心脏病和阿尔茨海默氏症相关的等位基因在妇女中显示出积极的益处。
先前的研究表明,载脂蛋白ε4 (APOE-ε4)等位基因增加了老年人患多种疾病的风险,特别是阿尔茨海默病和心血管疾病。然而,尽管有负面影响,这种等位基因仍然在大约20%的人口中普遍存在。为了确定这种负等位基因是如何在自然选择中存活下来的,一组研究人员发现,APOE-ε4等位基因与女性生育能力的提高有关。
在今天发表在《科学进展》上的新论文《载脂蛋白-ε4与自然生育人群的高生育能力有关》中,作者与玻利维亚的齐曼人(Chi-mahn-eh)社区合作,通过进化人类学的视角来研究等位基因的影响。齐曼人是一个采集园艺的社会。
为此,主要作者本杰明·特朗布尔前往提斯曼人居住的玻利维亚亚马逊低地,他是亚利桑那州立大学人类进化与社会变革学院以及该大学进化与医学中心的进化人类学副教授。特朗布尔和提斯曼人健康和生活史项目(由特朗布尔、希拉德·卡普兰、迈克尔·古文和乔纳森·斯蒂格利茨共同领导)与提斯曼人有着长期的合作关系,收集人口统计和生物医学数据,并帮助提供医疗服务——这种关系已经持续了20多年。超过17,000人生活在90个村庄,他们的狩猎农民生活方式更像工业革命前的人类生活,而不是现代城市,提供了一个独特的视角,可以看到没有现代影响的健康和衰老。
特朗布尔解释说:“我所做的就是试图了解工业化之前人类的健康状况。”“在人类历史的99%时间里,我们都是狩猎采集者。我们今天生活的世界真的很奇怪。正是我们创造的这种建筑环境与人类进化过程中的大多数环境完全不同。我们现在基本上是在制造商推荐的保修范围之外操作的。”
在这项特殊的研究中,特朗布尔和其他研究人员收集了795名提斯曼女性的数据,年龄从13岁到90岁不等。研究小组不仅检索了基因数据,以确定每个个体中哪些等位基因普遍存在,而且还检索了有关其生育能力的信息,包括第一次生育的年龄、生育间隔的时间、活产的总数等。
在查看数据时,研究人员发现,与没有APOE-ε4等位基因的齐曼女性相比,携带一个APOE-ε4等位基因的齐曼女性的出生率增加了0.5个。当存在两个APOE-ε4等位基因时,活产的数量增加得更多,与没有这种特定等位基因的女性相比,这些女性平均增加了两个活产。
“我们在这一人群中发现,如果女性携带APOE-ε4等位基因,她们几乎会提前一年开始生育,生育间隔也更短。这两个因素结合在一起,如果他们有一个副本,就可以多生半个孩子,如果他们有两个副本,就可以多生两个孩子,”特朗布尔解释说。
这种对生育能力的有利影响可以帮助解释为什么一个等位基因通过增加患阿尔茨海默氏症或心血管疾病的几率而对一个人的晚年生活产生如此负面影响,却没有被自然选择淘汰——这些优势发生在一个人的早期到中年,因此会遗传给他们的后代。
与生殖年龄之后或生殖已经开始之后发生的疾病相关的基因处于“选择的阴影”之中。关于APOE-ε4等位基因有很多争论,它可能是选择阴影的一个例子,直到你已经有了所有的孩子之后,你才会患上阿尔茨海默病,”特朗布尔说。
其他一些规模较小的研究显示了APOE-ε4等位基因的其他优势,包括巴西的儿童比没有这种等位基因的儿童更能应对环境病原体和寄生虫,比如贾拉达,这导致了更好的认知功能和更高的生长速度。
“如果你把卡路里花在生长上,你就不能把它花在免疫功能上,反之亦然,所以如果你一直生病,你就必须在免疫功能上投入大量能量,你就不能长得那么快。”携带APOE-ε4等位基因的儿童似乎有更好的免疫功能,因此他们生病的时间更少,生长得更快。”
即使APOE-ε4等位基因已经发现了这些好处,但在老年阶段患阿尔茨海默氏症和心血管疾病的风险增加仍然是主要的有害影响。
有趣的是,这种等位基因的负面影响主要出现在西方化的国家。例如,提斯曼人患痴呆症和阿尔茨海默氏症的比例是世界上最低的,这是特朗布尔去年参与的一个大型跨学科团队的研究发现的。尽管他们的人群中APOE-ε4等位基因的患病率都是20%。
这对于理解和治疗受影响最严重地区的等位基因的负面影响意味着什么?
“我们需要更好地了解全球变异,特别是,我们需要跳出框框思考,超越我们对‘这个等位基因导致X疾病’的关注,这就是它的原理。”相反,我们需要退一步说,在不同的环境中呢?在人类进化的环境中呢?因为这实际上为预防或治疗开辟了另一种可能性通过模仿这种生活方式的某些方面。如果我们在APOE-ε4和某些结果之间没有看到相同的联系,那么也许我们可以退一步说,好吧,有什么不同呢?”
提斯曼健康和生命史项目是一个大型跨学科团队的努力,包括人类学家、心脏病学家、神经学家和老年学家,以及玻利维亚医生和提斯曼人类学家。本项目由美国国立卫生研究院国家老龄研究所资助(R01AG054442)。
原文标题:
Apolipoprotein-ε4 is associated with higher fecundity in a natural fertility population